package com.xiayuanxing.arithmetic.DataStructures.LinkedList;

/**
 * @program: arithmetic
 * @description: 约瑟夫问题（单向环形链表）
 * @author: xia yuan xing
 * @create: 2021-09-06 16:46
 */
public class Josepfu {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(25);
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        //测试出圈
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);
    }
}


/**
 * 创建环形的单向链表
 */
class CircleSingleLinkedList {

    //创建一个first节点，当前没有编号
    private Boy first = null;


    /**
     * 添加一个节点，构建成一个环形链表
     *
     * @param nums
     */
    public void addBoy(int nums) {
        //数据校验
        if (nums < 1) {
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }
        //创建辅助指针，用于构建环形链表
        Boy curBoy = null;
        //for循环创建环形链表
        for (int i = 1; i <= nums; i++) {
            //根据编号创建节点
            Boy boy = new Boy(i);
            //如果是第一个小孩
            if (i == 1) {
                first = boy;
                //构成环形链表
                first.setNext(first);
                //让curBoy指向第一个节点
                curBoy = first;
            } else {
                curBoy.setNext(boy);
                boy.setNext(first);
                curBoy = boy;
            }
        }
    }

    /**
     * 查看环形链表
     */
    public void showBoy() {
        //非空校验
        if (first == null) {
            System.out.println("链表没有任何节点");
            return;
        }

        //创建辅助指针
        Boy curBoy = first;
        while (true) {
            System.out.printf("节点id：%d \n", curBoy.getNo());
            if (curBoy.getNext() == first) {
                //说明遍历完毕
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();
        }


    }


    /**
     * 根据用户输入，计算出节点出圈的顺序
     *
     * @param starNo   从哪个节点开始出圈
     * @param countNum 数几下
     * @param nums     表示最初圈中有多少节点
     */
    public void countBoy(int starNo, int countNum, int nums) {

        //数据校验
        if (first == null || starNo < 1 || starNo > nums) {
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }

        //创建辅助指针
        Boy helper = first;
        //让创建的辅助指针指向环形链表的最后一个节点
        while (true) {
            if (helper.getNext() == first) {
                //说明helper指向最后节点了
                break;
            }
            helper = helper.getNext();
        }

        //小孩报数前 先让first 和 helper 移动 k-1次
        for (int j = 0; j < starNo - 1; j++) {
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();

        }
        //小孩报数时 先让first 和 helper 移动 m-1次 然后出圈
        while (true) {
            if (helper == first) {
                //说明圈中只有一个节点
                break;
            }
            // 让first 和 helper 移动 countNum-1
            for (int j = 0; j < countNum - 1; j++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //这个时候first指向的节点，就是要出圈的节点
            System.out.printf("节点%d出圈\n", first.getNo());
            //将first指向小孩节点出圈
            first = first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
        System.out.printf("在圈中最后一个节点的编号%d \n", first.getNo());
    }

}


/**
 * Boy类，代表一个节点
 */
class Boy {

    //编号
    private int no;

    //指向下一个节点，默认为null
    private Boy next;


    //构造方法
    public Boy(int no) {
        this.no = no;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public Boy getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Boy next) {
        this.next = next;
    }
}